先修课程：无

执 笔 人： 崔诗才???????????????? 审定人：孟昭博

 

课程编号: 22221312

课程名称：建筑材料

英文名称：Building Materials

课程类型: 必修课

总 学 时：32?????? 讲课学时：28???????? 实验学时：4

学　　分：2

适用对象: 建筑学专业本科

 

课程性质、目的和任务

本课程是土木工程专业学生必修的专业基础课，但它又不同于基础课，具有工程特点和实用性。它与公共基础课及专业紧密衔接，起着承上启下的作用，是我院土木工程专业的主干课程。 ?? 本课程的目的与任务是：使学生掌握主要建筑材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测与质量控制方法，并了解工程材料性质与材料组成及材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计参数及施工措施选择的相互关系。

二、课程教学和教改基本要求

通过学习常用建筑材料的原材料、生产、组成和构造，使学生了解建筑材料的基本组成和生产工艺。

通过学习常用建筑材料的基本性质和在工程中的应用，使学生学会根据工程实况合理选配建筑材料。

通过学习常用建筑材料的检验方法，使学生学会如何检验建筑材料和判断材料是否合格。

通过建筑材料实验课的学习，使学生学会常用建筑材料的检验方法，提高实践技能，能对实验数据、实验结果进行正确的分析和判断，培养科学认真的态度和实事求是的工作作风。

本课程教学改革的基本要求是：突出教学重点，把水泥、混凝土、钢材、防水材料作为教学重点；增强授课内容的系统性与条理性，按照“原材料→生产工艺→组成与结构→材料性能→材料应用”这一主线授课；提高教学内容的即时性，将新材料及时纳入课堂中来；增加设计性、综合性试验，培养提高学生的创新能力与解决实际问题的能力。

三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容

第1章 建筑材料的基本性质

教学要求：

1、掌握建筑材料的概念，熟悉其分类和发展趋势，了解其在社会发展及建筑工程中的作用地位，建筑材料标准，建筑材料与结构、施工的关系，本课程的主要内容及学习方法。

2、掌握材料的基本物理性质、力学性质、与水有关的性质，熟悉材料耐久性的概念。

材料的基本物理、力学、化学性质和有关参数。

教学重点与难点：

重点：材料的基本物理性质、力学性质和材料与水有关的性质。

难点：材料性质之间的关系。例如根据材料的孔隙率及其构造分析判断材料的强度、吸水性等。

教学时数：理论教学3学时，实验2学时。

教学内容：

建筑材料的分类。

与质量有关性质：密度、表观密度、孔隙率、密实度、空隙率。

材料的力学性质：强度与比强度、脆性与韧性、硬度与耐磨性。

与水有关性质：亲水性的憎水性、吸水性与吸湿性、抗渗性与耐水性、抗冻性。

与热有关的性质：热传导和导热系数、比热和热容量、线膨胀系数。

材料耐久性。

第2章 　建筑钢材

教学要求：

了解钢材的冶炼和分类、冶炼过程对钢质量的影响，掌握建筑钢材的力学性能与工艺性能、晶体组织及化学成分对钢性能的影响、冷加工与时效强化，熟悉建筑钢材的常用品种、标准及选用。了解建筑钢材的发展趋势，了解钢材的防火与防腐方法，

掌握以下主要概念：碳素钢、合金钢、屈服强度、抗拉强度、强屈比、伸长率、牌号、冲击韧性、冷脆、冷弯性能、冷加工（强化）、时效（强化）。

教学重点与难点：

重点：建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性、冷弯性能。常用建筑钢材的标准及选用。

难点：钢材的晶体组织与化学成分对钢性能的影响。

教学时数：理论教学3学时。

教学内容：

第一节?? 钢的冶炼和分类

建筑钢材的主要技术性能

力学性能、工艺性能。

钢的组织与化学成分对钢性能的影响

钢材的基本晶体组织及对钢材性能的影响，C、Si、Mn、S、P等元素对钢性能的影响。

第四节?? 钢材的冷加工与热处理

第五节?? 建筑用钢

碳素结构钢、优质碳素钢、低合金高强度结构钢、钢的选用。

钢结构用钢材

热轧型钢、冷弯薄壁型钢、棒材、钢管、板材。

钢筋混凝土用钢材

热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、钢丝、钢绞线等。

第3章 　气硬性胶凝材料

教学要求：熟悉胶凝材料的概念和分类；了解石膏和石灰水化机理、特性和应用，掌握气（水）硬性胶凝材料的概念、石灰、石膏的凝结硬化机理、技术性质、特性和应用。

教学重点与难点：

重点：建筑石灰、石膏的特性及应用。

难点：石膏的水化硬化原理。

教学时数：理论教学2学时。

教学内容：

石灰的原料及生产、石灰的消解、陈伏及硬化、石灰的特性与应用。 建筑石膏的原料及生产、建筑石膏的凝结硬化特性与应用。 水玻璃品种、性质及应用。

第4章 　水泥

教学要求：掌握常用水泥的基本技术性质和质量要求。学会根据工程要求合理选择水泥品种和标号。了解其它品种水泥的特点。

教学重点与难点：

重点：硅酸盐水泥的矿物组成、凝结硬化机理、技术性质及测试方法、水泥石的腐蚀与防止、硅酸盐水泥的特性及应用；掺混合材料的硅酸盐水泥的组成、技术性质、特性及应用。

难点：硅酸盐水泥的水化、凝结硬化机理；六大水泥在特性上及应用上的异同点。

教学时数：理论教学4学时，实验教学2学时。

教学内容：

第一节?? 硅酸盐水泥

硅酸盐水泥定义、简要生产过程、主要矿物组成和水化凝结硬化特性、水泥石结构特征、强度影响因素。

硅酸盐水泥技术性质：密度与表观密度、细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性、强度和水化热。

硅酸盐水泥的腐蚀：腐蚀的类型与原因、防腐的措施。

第二节 掺混和材料的硅酸盐水泥：混合材料、活性混合材料定义、六大常用水泥的组成、特性及应用。

第三节?? 其它品种水泥

高铝水泥的组成、特性及应用。

膨胀水泥、白水泥、彩色水泥等组成特点与应用。

第5章 　混凝土

教学要求：

掌握水泥混凝土组成材料的技术性质，掌握混凝土和易性和强度概念、影响因素及实验方法等内容，熟悉水泥混凝土配合比设计和常用外加剂各种、特性及应用。掌握耐久性的含义、影响因素及改善措施，了解混凝土的发展趋势和主要的新型混凝土。掌握水泥混凝土组成材料的技术性质。熟悉水泥混凝土配合比设计和常用外加剂作用原理、特性及应用。

掌握以下概念：砂石的颗粒级配及粗细程度、岩石立方抗压强度及压碎指标，混凝土拌合物和易性（流动性、保水性、粘聚性）、离析、泌水，坍落度、合理砂率，混凝土的立方体抗压强度、抗压强度标准值、强度等级，耐久性、抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化、碱骨料反应，外加剂、减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂、徐变。

教学重点与难点：

重点：砂、石的技术性质；和易性、强度及耐久性的概念、指标及实验方法、影响因素及改善措施；普通混凝土配合比设计的原理、步骤及方法；常用外加剂的品种及应用。

难点：

砂、石级配区及级配曲线；混凝土和易性、强度、耐久性的影响因素及分析。

教学时数：理论教学6学时。

教学内容：

混凝土概述

普通混凝土的特点与分类。

第二节?? 普通混凝土的组成材料

对骨料的一般要求、细骨料颗粒级配和粗细程度、粗骨料最大料径及级配、砼拌合及养护用水。外加剂定义、减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂的作用机理及常用外加剂种类。常用的混凝土掺合料。

第三节?? 新拌混凝土的和易性

和易性的定义、测定方法、影响因素、坍落度的选择、改善和易性方法及工程意义。

第四节?? 硬化混凝土的强度

混凝土的强度：混凝土立方抗压强度与强度等级、混凝土受压破坏机理、决定混凝土强度的主要因素及其他影响因素。

第五节?? 硬化混凝土的耐久性

混凝土的抗渗性、耐冻性、耐化学腐蚀性、碳化、碱-骨料反应，提高混凝土耐久性措施。

第六节?? 普通混凝土的配合比设计

混凝土配合比设计要达到的基本要求、设计计算方法、步骤、实验室配合比的确定、施工配合比换算。

第七节?? 其它种类混凝土

轻混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土的特点与应用，混凝土的发展趋势。

第6章 　建筑砂浆

教学要求：

掌握建筑砂浆的组成、分类、技术性质及应用；了解砂浆的配合比设计方法。

重点：砂浆的主要技术性质、检测方法、配合比设计。

教学时数：理论教学2学时。

教学内容：砂浆的技术要求

砂浆和易性概念、流动性与保水性的表示及测定方法、砂浆强度与强度等级、砂浆粘结力。砌筑砂浆的组成材料、抹面砂浆、防水砂浆、装饰砂浆等。

第7章 　砖

教学要求：

 掌握砌体墙砖(包括各种烧结砖及蒸养砖)的性质和应用特点。 教学重点与难点：

重点：?? 烧结普通砖、多孔砖、空心砖的性质及应用。

教学时数：理论教学1学时。

教学内容：

第一节? ???烧结普通砖

烧结普通砖的原料、生产工艺、技术性能指标与应用。

第二节?? 烧结多孔砖和烧结空心砖

补充介绍其他新型墙体材料：如砌块、墙板等。

 

第8章 　建筑塑料

教学要求：

1．熟悉合成高分子材料的性能特点及主要高分子材料的品种。 2．熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用(包括塑料及其型材、涂料、粘结剂等)。

教学重点与难点：

各种主要建筑塑料制品的应用。

教学时数：理论教学1学时。

教学内容：

 1．合成高分子材料?? 合成高分子材料的性能；主要高分子材料的品种。 2．合成高分子材料的主要制品?? 塑料及其型材；涂料；粘结剂。

 

第9章 木材

教学要求：

了解木材作为建筑材料的历史及优缺点，掌握木材的分类与构造、木材的性质，熟悉木材的防腐与防火、木材的应用。掌握年轮、纤维饱和点、平衡含水率等概念。

教学重点与难点：

重点：木材的构造、物理力学性质、木材的应用。

难点：木材的性质与构造之间关系。

教学时数：理论教学2学时。

教学内容：

木材的分类和构造

木材的应用历史及优缺点，木材的分类、宏观构造、微观结构、及常见缺陷。

木材的物理和力学性质

木材的含水量，木材的湿胀与干缩，木材的强度与影响因素，

木材的防护

木材的防腐、防蛀及防火措施。

木材的应用

木材初级产品及应用，常用人造木制板材及应用。

 

第10章 　功能材料

教学要求：

熟悉绝热材料、吸声/隔声材料的作用原理、要求及常用种类；了解石材、陶瓷、玻璃等建筑装饰材料的种类及性能特点；熟悉新型防水卷材的种类与性能。 掌握绝热材料、热阻、导热系数、声压级、吸声系数、隔声量等概念。 了解上述材料的组成、结构和性能方面的关系。 了解上述材料的技术标准和应用。

教学重点与难点：

重点：防水材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料的主要类型及性能特点。

难点：绝热材料和吸声/隔声材料的作用原理。

教学时数：理论教学4学时。

教学内容：

绝热材料

材料的导热性，绝热材料的类型，常用绝热材料。

吸声材料、隔声材料

材料的吸声性能，吸声材料及构造，隔声材料。

装饰材料

天然石材，建筑陶瓷，建筑玻璃，装饰涂料。

新型防水材料

新型防水卷材。

附录?? 建筑材料试验

教学要求：

掌握建筑材料试验方法的基本原理；受到建筑材料试验基本操作技能的训练，并获得处理试验数据、分析试验结果、编写试验报告的初步能力；培养严肃认真、实事求是的科学作风。同时，通过试验还可验证和巩固所学的理论知识，熟悉常用建筑材料的主要技术要求。

教学内容：

水泥的性能实验：标准稠度用水量、安定性和强度检验。???????? 2学时

四、各教学环节学时分配

章（或编）次	讲课	习题课	讨论课	实验	其他	合计
绪论	1					1
第1章 材料的基本性质	2					2
第2章 建筑钢材	3					3
第3章 气硬性胶凝材料	2					2
第4章 水泥	4			4		8
第5章 混凝土	6					6
第6章 建筑砂浆	2					2
第7章 砖	1					1
第8章 塑料	1					1
第9章 木材	2					2
第10章 建筑功能材料	4					4
合计	28			4		32

 

五、课外习题及课程讨论

为了巩固和加强课堂教学效果，每堂课均布置一定数量的练习题，对于水泥、钢材、混凝土三个核心章节，各安排课外讨论课1节。

六、作业与考核方式

为了巩固和加强课堂教学效果，每堂课后均布置一定数量的作业。

本课程考核方式为闭卷考试。期末考试成绩占80%，实验成绩及平时成绩占20%。

七、推荐教材和教学参考书

教 材：《 土木工程材料 》第3版，陈志源 李启令 编著，武汉理工大学出版社，2012年。

参考书：《建筑材料》第三版，西安建筑科技大学等五校合编，中国建筑工业出版社，2004年。

《 土木工程材料 》，湖南大学等编，中国建筑工业出版社，2002年。

《 土木工程材料 》第1版，苏达根编著，高等教育出版社，2003年。

《 土木工程材料 》，郑德明、钱红萍编著，机械工业出版社，2005年。

《 土木工程材料 》学习指导与题解，张雄、王劲主编，东华大学出版社，2004年。

八、说明

本大纲按学时32学时制定，具体学时分配可根据每学期的教学计划安排适当调动。 现有教材普遍存在着编入的试验方法、设计方法、技术标准等内容滞后于现行的技术规范、设计规范、试验规程的现象，教师在执行教学任务中予以补充更新。